- •Учреждение «университет «туран»
- •Кафедра «компьютерная и программная инженерия» учебно-методический комплекс по дисциплине «методы структурного анализа и проектирования»
- •Алматы, 2012
- •Учреждение «Университет «Туран»
- •Алматы, 2012
- •Пояснительная записка
- •Общие данные по рабочей программе
- •Краткое описание дисциплины
- •Цель преподавания дисциплины
- •Задачи изучения дисциплины
- •Уровень знаний, умений, навыков и компетенций, приобретаемый магистрантом по завершении изучения данной дисциплины:
- •Пререквизиты дисциплины
- •Постреквизиты дисциплины
- •Тематика срм
- •Список рекомендуемой литературы
- •Официальные интернет издания
- •Алматы, 2012
- •Пояснительная записка
- •Общие данные по рабочей программе
- •Краткое описание дисциплины
- •Цель преподавания дисциплины
- •Задачи изучения дисциплины
- •Уровень знаний, умений, навыков и компетенций, приобретаемый магистрантом по завершении изучения данной дисциплины:
- •Пререквизиты дисциплины
- •Постреквизиты дисциплины
- •Темы и продолжительность их изучения
- •Тематика семинарских (практических) занятий
- •График сдачи срм и время консультаций
- •Тематика срм
- •Вопросы для проведения контроля
- •Информация по оценке знаний
- •Критерии оценки знаний обучающихся (обобщенные)
- •Определение итоговой оценки по вск
- •Итоговая оценка
- •Процедура апелляции
- •Требования преподавателя Политика и процедуры курса
- •Правила поведения на аудиторных занятиях
- •График выполнения и сдачи заданий по дисциплине задания самостоятельной работы:
- •Тематика и график сдачи срмп
- •График сдачи срм и время консультаций
- •Тематика срм
- •Учреждение «Университет «Туран»
- •1.2. Идеи, лежащие в основе структурных методов
- •1.3. Принципы структурного анализа
- •1.4. Средства структурного анализа и их взаимоотношения
- •2.1. Основные символы
- •2.2. Контекстная диаграмма и детализация процессов
- •2.3. Декомпозиция данных и соответствующие расширения диаграмм потоков данных
- •2.4. Построение модели
- •2.5. Расширения реального времени
- •[Gl]Тема 3. Словарь данных. Методы задания спецификаций.[:]
- •3.1. Содержимое словаря данных
- •Методы задания спецификаций процессов
- •3.4. Таблицы и деревья решений
- •3.5. Визуальные языки проектирования спецификаций
- •3.6. Сравнение методов
- •[Gl]Тема 4. Диаграммы “сущность-связь”[:]
- •4.1. Сущности, отношения и связи в нотации Чена
- •4.2. Диаграммы атрибутов
- •4.3. Категоризация сущностей
- •4.4. Нотация Баркера
- •4.5. Построение модели
- •[Gl]Тема 5. Средства структурного проектирования [:]
- •5.1. Структурные карты Константайна
- •5.2. Структурные карты Джексона
- •5.3. Характеристики хорошей модели реализации
- •5.3.1. Сцепление
- •5.3.2. Связность
- •5.3.3. Другие принципы проектирования
- •5.4. Транзакционный и трансформационный анализ или как получить структурные карты из диаграмм потоков данных
- •6.1. Методологии структурного анализа Йодана/Де Марко и Гейна-Сарсона
- •6.2. Sadt - технология структурного анализа и проектирования
- •6.3. Сравнительный анализ sadt-моделей и потоковых моделей
- •6.4. Методология ssadm
- •6.5. Методологии, ориентированные на данные
- •6.6. Основные этапы подхода Мартина
- •8.1. Эволюция case - средств
- •8.2. Case-модель жизненного цикла по
- •8.3. Состав, структура и функциональные особенности case-средств
- •8.4. Поддержка графических моделей
- •8.5. Контроль ошибок
- •8.6. Организация и поддержка репозитария
- •8.7. Поддержка процесса проектирования и разработки
- •[Gl] тема 9. Классификация case - средств[:]
- •Среди большого числа методов оценки деятельности предприятий наибольшее распространение (по крайней мере в отечественных консалтинговых проектах) получили следующие два:
- •10.1. Динамическое моделирование с использованием сетей Петри
- •План семинарских (практических)занятий
- •Методические рекомендации по изучению дисциплины
- •«Методы структурного анализа и проектирования»
- •(По работе с учебно-методическим комплексом)
- •Основания, целевая аудитория и ориентированность учебно-методического комплекса
- •Структура, содержание и образовательные возможности учебно-методического комплекса
- •Рекомендуемый порядок работы с учебно-методическим комплексом
- •Материалы для самостоятельной работы обучающегося
- •Методические рекомендации по выполнению срм по дисциплине «методы структурного анализа и проектирования»
- •Самостоятельная внеаудиторная работа
- •Критерии оценки знаний, навыков
- •Примерная тематика исследований срм:
- •Тематика и график сдачи срмп
- •Требования к выполнению контрольных заданий по дисциплине «методы структурного анализа и проектирования»
- •Некоторые варианты самостоятельных заданий для магистрантов по дисциплине «методы структурного анализа и проектирования»
- •Тема 1. Понятие консалтинга в области информационных технологий
- •Тема 3. Методы задания спецификаций процессов
- •2. Таблицы и деревья решений
- •4.3. Визуальные языки проектирования спецификаций
- •4. Сравнение методов
- •Тема 4. Проведение обследования деятельности предприятия
- •4.1. Цели и основные этапы консалтинга
- •4.2. Проведение обследования
- •1) Положение о подразделении
- •2) Набор документальных форм без внутреннего наполнения, т.Е. Используемые формы, бланки и др. (например, карточка складского учета, отчет по форме n, наряд-задание, товарно-транспортная накладная)
- •Тема 5. Построение моделей
- •5.1. Построение и анализ моделей деятельности предприятия
- •5.2. Разработка системного проекта
- •Некоторые практические занятия
- •Формирование структурного представления системы
- •Диаграммы компонентов
- •Пример Теста промежуточного контроля
- •Программное и мультимедийное сопровождение учебных занятий по дисциплине «методы структурного анализа и проектирования»
- •Перечень специализированных аудиторий, кабинетов и лабораторий
- •Карта обеспеченности дисциплины учебной и учебно-методической литературой
6.3. Сравнительный анализ sadt-моделей и потоковых моделей
Как уже отмечалось, практически во всех методах структурного анализа используются три группы средств моделирования:
диаграммы, иллюстрирующие функции, которые система должна выполнять, и связи между этими функциями - для этой цели чаще всего используются DFD или SADT (IDEF0);
диаграммы, моделирующие данные и их взаимосвязи (ERD);
диаграммы, моделирующие поведение системы (STD).
Таким образом, наиболее существенное различие между разновидностями структурного анализа заключается в методах и средствах функционального моделирования. С этой точки зрения все разновидности структурного системного анализа могут быть разбиты на две группы - применяющие методы и технологию DFD (в различных нотациях) и использующие SADT-методологию. Соотношение применения этих двух разновидностей структурного анализа в существующих CASE-средствах составляет по материалам CASE Consulting Group 90% для DFD и 10% для SADT. По данным автора, основанным на анализе 127 существующих CASE-пакетов, это соотношение выглядит как 94% к 3%, соответственно. Оставшиеся 3% CASE-средств используют методологии, не относящиеся ни к одной из перечисленных разновидностей. Представляется очевидным, что соотношение такого же порядка справедливо и для цифр распространенности рассматриваемых методологий на практике.
Сравнительный анализ этих двух разновидностей методологий проводится по следующим параметрам:
адекватность средств рассматриваемой проблеме;
согласованность с другими средствами структурного анализа;
интеграция с последующими этапами разработки (и прежде всего с этапом проектирования).
1) Адекватность. Выбор той или иной структурной методологии напрямую зависит от предметной области, для которой создается модель. Предметом бизнес-консалтинга являются организационные системы (точнее, функционирование или деятельность таких систем). Для моделирования таких систем традиционно используется методология SADT (точнее ее подмножество IDEF0). Однако статическая SADT-модель не обеспечивает полного решения задач бизнес-консалтинга, необходимо иметь возможность исследования динамических характеристик бизнес-процессов. Одним из решений является использование методологии и средств динамического моделирования, основанной, например, на цветных (раскрашенных) сетях Петри CPN (Color Petri Nets). Фактически SADT и CPN служат компонентами интегрированной методологии бизнес-консалтинга: SADT-диаграммы автоматически преобразуются в прообраз CPN-модели, которая затем дорабатывается и исполняется в различных режимах, чтобы получить соответствующие оценки.
Следует отметить, что не существует принципиальных ограничений в использовании DFD в качестве средства построения статических моделей деятельностей. Более того, в настоящий момент доступен ряд методологий и продуктов динамического моделирования (INCOME Mobile, CPN-AMI и др.), базирующихся на сетях Петри различного вида и интегрируемых с DFD-моделью, которые позволяют успешно решать задачи бизнес-консалтинга.
Методология SADT успешно работает только для реорганизации хорошо специфицированных и стандартизованных западных бизнес-процессов, поэтому она и принята на Западе в качестве типовой. Например, в Министерстве Обороны США десятки лет существуют четкие должностные инструкции и методики, которые жестко регламентируют деятельность, делают ее высокотехнологичной и ориентированной на бизнес-процесс. В российской действительности с ее слабой типизацией бизнес-процессов, их стихийным появлением и развитием, разумнее ориентироваться на методологию организации и/или реорганизации потоков информации и отношений: для таких задач методологии, основанные на потоковых диаграммах, не просто допустимы, а являются единственно возможными.
Если же речь идет об информационно-технологическом консалтинге, где методологии применяются к системам обработки информации, а не к системам вообще, как это предполагается в SADT, то здесь DFD вне конкуренции. Практически любой класс систем успешно моделируется при помощи DFD-ориентированных методов: в этом случае вместо реальных объектов рассматриваются отношения, описывающие свойства этих объектов и правила их поведения. Примерами таких систем служат системы документооборота, управления и другие системы, богатые разнообразными отношениями.
SADT-диаграммы значительно менее выразительны и удобны для моделирования систем обработки информации (сравните рис. 6.1 и 6.4). Так, дуги в SADT жестко типизированы (вход, выход, управление, механизм). В то же время применительно к системам обработки информации стирается смысловое различие между входами-выходами, с одной стороны, и управлениями и механизмами, с другой: входы, выходы и управления являются потоками данных и/или управления и правилами их трансформации. Анализ системы при помощи потоков данных и процессов, их преобразующих, является более прозрачным и недвусмысленным.
Более того, в SADT вообще отсутствуют выразительные средства для моделирования особенностей систем обработки информации. DFD с самого начала создавались как средство проектирования информационных систем (тогда как SADT - как средство проектирования систем вообще) и имеют более богатый набор элементов, адекватно отражающих специфику таких систем (например, хранилища данных являются прообразами файлов или баз данных, внешние сущности отражают взаимодействие моделируемой системы с внешним миром).
Наличие миниспецификаций DFD-процессов нижнего уровня позволяет преодолеть логическую незавершенность SADT (а именно, обрыв модели на некотором достаточно низком уровне, когда дальнейшая ее детализация становится бессмысленной) и построить полную функциональную спецификацию разрабатываемой системы. Это позволит расширить возможности применения созданной модели (например, ее можно будет использовать для автоматизированного и быстрого обучения новых работников конкретному направлению деятельности).
Ограничения SADT, запрещающие использовать более 5-7 блоков на диаграмме, вынуждают искусственно детализировать систему, что затрудняет понимание модели заказчиком, резко увеличивает ее объем и, как следствие, ведет к неадекватности модели реальной картине.
2) Согласованность. Главным достоинством любых моделей является возможность их интеграции с моделями других типов. В данном случае речь идет о согласованности функциональных моделей со средствами информационного и событийного (временного) моделирования. Согласование SADT-модели с ERD и/или STD практически невозможно или носит тривиальный характер. В свою очередь, DFD, ERD и STD взаимно дополняют друг друга и по сути являются согласованными представлениями различных аспектов одной и той же модели (см. рис. 1.2 тема 1).
Таблица 6.4 отражает возможность такой интеграции для DFD и SADT-моделей.
Таблица 6.4
Название |
ERD |
STD |
Структурные карты |
DFD |
+ |
+ |
+ |
SADT |
+ |
- |
- |
Отметим, что интеграция DFD-STD осуществляется за счет расширения классической DFD специальными средствами проектирования систем реального времени (управляющими процессами, потоками, хранилищами данных), и STD является детализацией управляющего процесса, согласованной по управляющим потокам и хранилищам. Интеграция DFD-ERD осуществляется с использованием отсутствующего в SADT объекта - хранилища данных, структура которого описывается с помощью ERD и согласуется по соответствующим потокам и другим хранилищам на DFD.
3) Интеграция с последующими этапами. Важная характеристика методологии - ее совместимость с последующими этапами применения результатов анализа (и прежде всего с этапом проектирования, непосредственно следующим за анализом и опирающимся на его результаты).
DFD могут быть легко преобразованы в модели проектирования (структурные карты) - это близкие модели. Более того, известен ряд алгоритмов автоматического преобразования иерархии DFD в структурные карты различных видов, что обеспечивает логичный и безболезненный переход от этапа анализа требований к проектированию системы. С другой стороны, автору неизвестны формальные методы преобразования SADT-диаграмм в проектные решения системы обработки информации.
В заключение необходимо отметить, что рассмотренные разновидности структурного анализа по сути - два приблизительно одинаковых по мощности языка для передачи понимания. И одним из основных критериев выбора является следующий: насколько хорошо каждым из этих языков владеет консультант или аналитик, насколько грамотно он может на этом языке выражать свои мысли. Автору неоднократно приходилось видеть проекты, выполненные с использованием как DFD, так и SADT, в которых просто невозможно разобраться.